Du feu directement dans la main
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La réaction chimique entre du liquide vaisselle, de l’eau et du butane produit une mousse inflammable. Il est alors possible de prendre cette mousse dans la main et de la faire brûler sans qu’elle ne représente un danger pour l’expérimentateur. |
Du feu bleu, et même du vert
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Du feu rouge orangé, c’est commun. Du feu bleu c’est déjà mieux, mais avez-vous déjà vu du feu bleu et vert ? Une feuille d’aluminium est rongée par un mélange de sulfate de cuivre et d’acide chlorhydrique. La réaction produit un gaz invisible à l'œil nu : du dihydrogène. L’inflammation de ce gaz dans une bouteille produit une flamme bleu-vert à l’intérieur du verre, voire au-dessus de l’ouverture ! Cette couleur si particulière est due à l’excitation des électrons du cuivre par la combustion du dihydrogène. En se désexcitant, ces électrons émettent la lumière bleue-vert de la flamme dansant autour de l’aluminium… |
La cymatique – figure de Chladni
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Qu’est-ce que la cymatique ? C’est une technique permettant la visualisation des vibrations acoustiques. Les figures de Chladni, qui portent le nom du physicien allemand qui a découvert ce phénomène au XVIIIe, sont une visualisation directe d'ondes stationnaires, dans un milieu en deux dimensions. Une onde stationnaire est le phénomène résultant de la propagation simultanée dans des directions différentes de plusieurs ondes de même fréquence. Au lieu d'y voir une onde qui se propage, on constate une vibration stationnaire mais d'intensité différente, en chaque point observé. Les ondes sont envoyées depuis un point de la plaque sur l'ensemble de celle-ci grâce à un haut-parleur. Elles vont parcourir la plaque de nombreuses fois avant de s'éteindre. Certaines zones vont plus ou moins être soumises aux vibrations ; la poudre va s'intercaler dans les zones où les vibrations sont les moins fortes et former des structures. |
Structure anti-gravité
Impressionnant n’est-ce pas ? En particulier lorsque l’on utilise du fil de pêche presque invisible à l’oeil nu, l’on a l’impression que certains morceaux de la structure flottent dans les airs… Tout est affaire de poids et de forces qui se compensent. Chaque morceaux de bois tire sur les 2 ficelles qui lui sont attachées, exerçant des forces de traction sur les ficelles. Il suffit de positionner le bois et les ficelles de manière à ce que toutes ces tensions se compensent pour la structure finisse par être immobile et tenir en équilibre. Vous pouvez même vous asseoir sur la chaise (ou alors asseoir un playmobil dessus, vu la taille) !
Bobine de Tesla musicale
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Bobine de Tesla musicale, ou comment faire de la musique avec de l'électricité ? A haute tension, la bobine de Tesla émet des arcs électriques, produisant un son de hauteur différente selon la fréquence électrique. |
Nao
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Le robot humanoïde Nao dispose de :
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Tube de Ruben - feu et son
Le Tube de Rubens est un dispositif qui permet de montrer et de mesurer approximativement la longueur d'onde d'un son stable. Heinrich Rubens a présenté cette variation spectaculaire du tube de Kundt fin 1904.
Un gaz combustible circule dans un tube perforé fermé par une membrane, s'échappant par les trous. Chaque trou produit une petite flamme. En l'absence de son, la hauteur des flammes est uniforme. Quand on place une source sonore face à la membrane, le son se propage dans le tube. Aux multiples de la fréquence de résonance de celui-ci, une onde stationnaire se forme, et la hauteur des flammes représente l'alternance de ventres et de nœuds de cette onde stationnaire.
Pour rappel, une onde stationnaire est une onde qui ne se propage pas et est caractérisée par ces noeux toujours situés aux mêmes endroits.
La longueur entre deux crêtes, ou creux, est la demi-longueur d'onde.
Pepper
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Pepper est le premier robot humanoïde au monde capable d'identifier les visages et les principales émotions humaines. Pepper a été conçu pour interagir avec les humains de la façon la plus naturelle possible à travers le dialogue et son écran tactile. Essayez de lui parler ! |
Lampe à lave
Qui va n’a pas voulu étant enfant avoir un lava lamp dans sa chambre. Avec cette expérience il est possible d’en avoir une très facilement.
Le mélange de bicarbonate de soude et de vinaigre crée une réaction chimique qui forme le gaz carbonique.
En chimie, le vinaigre étant un acide et le bicarbonate de soude une base. Ces deux réactifs vont échanger des protons, l'une des trois particules de l'atome, ce qui va former un élément nouveau, un gaz : le dioxyde de carbone. C'est ce produit qui va provoquer la création de bulles.
1ere réaction acido-basique:
CH3COOH + NaHCO3 -> CH3COONa + H2CO3
2e réaction décomposition:
H2CO3 -> H2O + CO2, provoque les bulles
SCAR
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Fruit de longues tractations avec Boston Dynamics, Mines Nancy est la première école en France à franchir ce cap technologique en travaillant sur ce robot industriel quadrupède prêt à l’emploi et offrant de formidables et innombrables possibilités de développement. Le robot est baptisé SCAR pour Système Complexe d’Assistance Robotisée. Cet outil d’expérimentation unique devrait permettre de former les futurs ingénieurs à la technologie de robot quadrupède la plus évoluée au monde et ainsi offrir de formidables possibilités de développement de programmes et d’algorithmes d’intelligence artificielle dans un nouveau contexte de robotique mobile autonome. Les projets autour du robot vont permettre de former les élèves sur 3 aspects de l’informatique embarquée :
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Réaction de fer et sulfate de cuivre
Que se passe-t-il si l’on plonge un clou en fer dans une solution de sulfate de cuivre ? Naturellement on pense que comme toute réaction avec un liquide que l’on peut voir d’habitude, une clé ou un objet en ferraille avec de l’eau, on va obtenir de la rouille et bien pas ici.
En effet, nous faisons face à une réaction d’oxydo-réduction.
La solution bleue est une solution de sulfate de cuivre de formule CuSO4 qui peut se décomposer en l’ion Cu(2+) et SO4(2-).
Le fer étant solide Fe va réagir avec l’ion Cu(2+) de la solution : Fe + Cu(2+) -> Cu + Fe(2+)
Fe (s) -> Fe(2+) + 2e-, oxydation car perte d'électron
Cu(2+) + 2e- -> Cu(s), réduction car gain d’électron
Le fer solide va passer à l’état d’ion et le Cu de la solution va devenir solide et se dépose sur le clou. Félicitation à vous, vous venez de créer du cuivre
Ferrofluide
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Un ferrofluide c’est juste de l’huile dans laquelle sont placées des particules de fer. Comme le fer est attiré par les aimants, le ferrofluide réagit lui aussi ! En approchant un aimant du ferrofluide, vous pourrez voir des petits pics, leur sommets passent par les lignes du champ magnétique émis par l’aimant. |
Tour à densité
La densité est une grandeur influencée par la masse des molécules qui le compose et la température à laquelle il est porté.
La tour à densité est un dispositif simple qui permet de visualiser la densité des liquides.
Comment ça marche ?
Plus un liquide est dense, plus il est lourd et donc plus il sera au fond du récipient. À l’inverse, moins un liquide est dense, plus il est léger et plus il ira à la surface du récipient.
Images holographiques 3D (smartphone)
L’image holographique (images en 3D) s'obtient grâce à la superposition des projections de quatre images identiques à travers les parois en plexiglas translucides.
La projection des animations sur le téléphone est basée sur la réfraction de la lumière.
Les images holographiques obtenues de la pyramide en plastique est un dérivé de l’effet pepper ghost.
L’effet pepper ghost est encore utilisé dans le théâtre, les parcs d’attraction (maisons hantées), les concerts…
Implosion de canette
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Tout le monde a déjà écrasé sa canette d’aluminium avant de la jeter à la poubelle … et si on le faisait pour vous, qui plus est d’une manière impressionnante ? Pour cela, il nous suffit de chauffer votre canette, avec un peu d’eau dedans, puis de la plonger dans de l’eau froide et POUF ! La canette a implosé ! Comment on vous l’explique ? Et bien chauffer la canette permet de faire chauffer le peu d’eau à l’intérieur et de créer de la vapeur d’eau dans la canette. À ce moment-là, la canette est toujours intacte car la pression à l’intérieur est égale à la pression exercée par l’extérieur. Seulement lorsque l’on plonge la canette dans l’eau froide, la vapeur d’eau se refroidit et se condense très rapidement en eau, ce qui crée du vide à l’intérieur de la canette puisque la vapeur d’eau prend moins de place que l’eau liquide. La pression extérieure se retrouve alors être beaucoup plus forte que celle à l’intérieur, et donc la canette implose. Une autre manière de comprendre la baisse de pression à l’intérieur de la canette est de considérer ce qui a été établi comme la loi des gazs parfaits : la pression est proportionnelle à la température du gaz ! Donc lorsque l’on refroidit vite la vapeur d’eau à l’intérieur, sa pression chute brusquement et l’air extérieur exerce alors une force beaucoup plus forte sur les parois de la canette, la faisant imploser. |
Intelligence artificielle
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Le transfer learning est une technique d'apprentissage automatique (communément appelé Intelligence Artificielle) visant à reproduire le style d'une œuvre sur un autre sujet que celui d'origine. Avec cet atelier vous apprendrez les rudiments du fonctionnement d'un réseau de neurones et pourrez créer votre œuvre rêvée en combinant votre style artistique favori avec le sujet de votre choix ! |